带电粒子沿着地球的磁力线高速进入南北磁极附近的高层大气中，与氧原子、氮分子等碰撞，产生“电磁风暴”和“可见光”，也就是北极光。

今天下午，在挪威王国驻上海总领事馆支持下，上海科普大讲坛第109讲“一路向北：带你寻找北极光的秘密”在上海科技馆举行。挪威太阳物理学家鲍尔·布莱克为近400名观众科普了北极光的知识，并播放了相关纪录片。

美丽的北极光受到许多人的喜爱，但这一自然现象只有在特定的时间和地点才能观察到，因此一直蒙着神秘的面纱，世界各地流传着许多关于北极光的传说。比如在芬兰语中，北极光被称为“狐狸之火”。古代芬兰人认为，有一只狐狸在白雪皑皑的山坡上奔跑，尾巴扫起的雪花一路延伸到天空，便形成了北极光。

1895年，挪威地球物理学家伯克兰在一块磁铁附近进行阴极射线实验时，发现了电子导向磁极的现象。一年后，他提出了来自太阳的电子可以直接产生北极光的理论。为了验证自己的理论，伯克兰做了一个模拟日地系统的实验。他在一个真空的玻璃箱内放入一个磁化的铁球，模拟地球，将电子流引向这个“磁化小地球”，结果发现电子流自动流向磁极，并产生一圈光晕。由此他断定，北极光也是根据相同原理产生的。

事实上，北极光产生的原因与伯克兰的想法相差无几。布莱克将太阳比作产生北极光的引擎。太阳上有黑斑，而太阳黑斑的产生源于太阳风暴，当太阳内部的能量爆发时，会产生大量带电粒子。当这些带电粒子射向地球时，由于地球本身磁场的作用，它们便沿着地球的磁力线高速进入南北磁极附近的高层大气中，与氧原子、氮分子等碰撞，产生“电磁风暴”和“可见光”，也就是北极光。

2017年10月12日在俄罗斯摩尔曼斯克市郊外拍摄的北极光  新华社/卫星社发

活动最后，布莱克播放了关于北极光的纪录片，并邀请中国游客前往挪威，亲眼看看这一美轮美奂的自然现象。许多小观众都对北极光十分感兴趣，纷纷向布莱克提问。一个小朋友问：“既然极光由太阳风暴引起，飞机或者飞行器飞到极光里会不会被毁坏呢？”布莱克向他解释说，由于地球磁场的保护，极光并不会对飞行器和人体产生危害，但高速电子流会引发地球电离层的扰动，影响地面接收导航卫星信号，以及飞行器、卫星等设备和地球之间的通信联络。

“北极光产生的许多细节还等待我们去探索。”布莱克说，“挪威的许多基础研究设施中有不少来自中国的仪器，中国科学家通过这些设备开展了很多北极光研究，希望未来两国科学家有更深入的合作。”